Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị mô tả sự
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị mô tả sự phụ thuộc giữa độ lớn lực đàn hồi của lò xo theo thời gian t. Lấy g = π2 m/s2. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là:
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Từ đồ thị ta thấy Fdhmax = 1,8N; Fmin = 0; sau đó Fdh tăng đến 0,6N rồi giảm; vậy lò xo có biên độ A lớn hơn độ dãn ∆l0
Áp dụng công thức lực đàn hồi
\(F = k.\left( {x + \Delta {l_0}} \right)\)
Vị trí khi t = 0 đến t = 0,1s thì F = 0, tức là vật ở vị trí lò xo không dãn.
Ta sử dụng VTLG tìm chu kì, tần số góc.
Áp dụng công thức tính năng lượng:
\({\rm{W}} = \frac{1}{2}.k.{A^2}\)
+ Từ đồ thị ta thấy Fdhmax = 1,8N; Fmin = 0; sau đó Fdh tăng đến 0,6 N rồi giảm; vậy lò xo có biên độ A lớn hơn độ dãn ∆l0
+ Áp dụng công thức lực đàn hồi :
\(\left\{ \begin{array}{l}
{F_{dh\max }} = k.\left( {A + \Delta {l_0}} \right) = 1,8\\
{F_{dh\min }} = k.\left( {A - \Delta {l_0}} \right) = 0,6
\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow \frac{{{F_{dh\max }}}}{{{F_{dh\min }}}} = \frac{{A + \Delta {l_0}}}{{A - \Delta {l_0}}} = 3 \Rightarrow \Delta {l_0} = \frac{A}{2}\\
\Rightarrow {F_{dh\max }} = k.\left( {A + \frac{A}{2}} \right) = 1,8 \Leftrightarrow k.A = 1,2
\end{array}\)
+ Vị trí khi t = 0 thì F = 1,2N, vậy vật đang ở vị trí dãn một đoạn bằng A, tức là có tọa độ
Đến t = 0,1s thì F = 0, tức là vật ở vị trí lò xo không dãn.
+ Ta có VTLG:
Vậy chu kì:
\(T = 2.0,1 = 0,2s \Rightarrow \omega = \frac{{2\pi }}{T} = 10\pi \left( {rad/s} \right)\)
Mà \(\omega = \sqrt {\frac{g}{{\Delta {l_0}}}} = 10\pi \Rightarrow \Delta {l_0} = 0,01m = 1cm\)
Nên \(A = 2.\Delta {l_0} = 0,02m\)
Ta có năng lượng của dao động là:
\({\rm{W}} = \frac{1}{2}.k.{A^2} = \frac{1}{2}.k.A.A = \frac{1}{2}.1,2.0,02 = 0,012J = 12mJ\)
Đáp án cần chọn là: D
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
